基因与 熵-真人快打



我们为什么老了? 不,不是那样。 为什么鼠标的寿命比我们快40倍? 鲸鱼慢2倍吗? 是否存在任何导致生命系统老化的物理基本定律?

奇怪的是,在21世纪,仍然有人相信“熵”是衰老的罪魁祸首,即热力学第二种假设 ,它指出在孤立的系统中,熵不能降低。 顺便说一句,由于某种原因,这种“无法下降”经常转化为“必须增加”。 同时,没有宣布她必须这样做的时间范围。 好吧,好吧,当我们看到绿色时,试图讨论灰色阴影毫无意义:生物不是孤立的系统。 恰恰相反,他们只是这样做是从外部吸收能量,将其用于各种需求,包括降低熵。 正如生物物理学家杰里米·英格兰(Jeremy Ingland)的假设告诉我们,与非生命系统相比,生命有机体的显着特征可能是外部熵的更有效增加( 1、2 )。

顺便说一句,物理学家从远古时代开始就问起了生命系统与熵的关系的问题-在19世纪的著作中对这些主题进行了反思,但也许第一个深入而广泛的分析是《什么是生命?》一书 ErwinSchrödinger是20世纪最著名的物理学家之一。 我认为,尽管在平民中,他的猫更为人所知:


Schrödinger在他的书中指出,生命系统和非生命系统之间的主要区别之一是它们可以“从混乱中创造秩序”,即降低它们的熵。 他甚至提出了生命“以负熵为食”的定义,尽管他后来意识到自己已经冻结了愚蠢,并一再解释说,实际上,当然是以自由能为“食”,它花费在减少或维持其熵的水平上,但是沉积物(以负熵的形式出现) 得以保留。

好吧,多亏了物理学家将理论基础置于非常明显的观察之下。 是的,生命系统,或者更确切地说,是它们的基因,已经学会了应付熵,即利用外界的能量,在繁殖过程中降低能量,并在出生后的几年甚至几十年保持低能量。 因此,在一定年龄后身体熵开始增加的唯一原因是因为基因程序停止适当降低它,甚至完全暴露其复制子 (如vmch。Salmon)。 而且,对于每个物种,这个年龄是不同的,物种之间的数量级变化很大,这清楚地表明此过程不是由某些物理定律决定的,而是一种生物学适应。

是什么阻止基因使其复制子存活数百年或几千年呢? 是的,没有什么可以阻止的。 显然,他们只是不需要它-因此事实证明还不错。 而且,相反,复制子的寿命过长甚至可能对基因的长期存活有害。 毕竟,基因合作社(物种)不是一个人玩“饥饿游戏”,而是一个数十亿美元的多人游戏,在叛逆金字塔中发现脆弱的时间平衡的每个链接都取决于其下方的链接。 在这种情况下,如果没有多层次的合作和对整个生态系统的适应,就不可能成功长期生存。

顺便说一句,在控制动物生命周期中基因ing弱的最好例证就是社交昆虫。 尽管他们的基因相同,但皇家种姓的寿命比工作阶级的寿命长1-2倍。 最近, 发表一篇非常有趣的关于白蚁的文章 (偶然地,白蚁最终降级为蟑螂),这表明它们的蚁后具有防止转座子(恶意“跳跃基因”)的DNA保护机制,这些转座子在年轻人和老年人中同样活跃,但是对于工人而言,此保护功能会很快关闭。 顺便说一句,在我们的生殖细胞中也使用了针对转座子的相同防御机制( piRNA ),但在体细胞中却没有。


似乎一切都清楚了-基因不想让工人长寿。 特别是将它们杀死,简单地说。 但是,不会,斯德哥尔摩综合症的受害者会找到杀手基因的借口。 他们说:“可能无法消耗所有白蚁来支持转座子防御基因的表达,”

“毕竟,要在生物体的所有细胞或菌落的所有个体中永久维持一条活跃的piRNA信号传导通路,可能在能源上的成本太高了。”

“太耗能”是什么意思? 在女王/王后中,谁每天同时产下2万个鸡蛋,不贵,但在员工中贵吗? 我们在谈论什么能量? 还是仅在权衡者的幻想中存在的某种神奇的“资源”呢? 如果女王生活了20年,而工作的人只有几个月,那权衡在哪里? 没有观察到任何取舍 。 女王不知何故在熵上没有任何问题。

在选择其生物寿命时,基因自愿主义的一个更明显的例子是帝王蝶 。 在夏天,这些蝴蝶仅存活数周,而在秋天,它们在冬季迁徙至南部,这种迁徙者的寿命长达7个月。 此外,这些移民首先飞行了数千公里,然后在春季飞回,雌鸟开始了怀胎返程。


最有趣的是,由于移民和非移民之间的预期寿命(RV)巨大差异,君主负责“ 少年激素 ”家族中唯一的激素JH1。 如果您在实验室条件下将其引入蝴蝶 ,它们的寿命将比对照少2倍,但是如果相反地阻止了其生产,那么蝴蝶的寿命将延长1.5倍。 下图显示了接受额外JH1的人群(蓝色曲线)和受阻生产的人群(红色)之间的胰腺中位数差异(3倍!)。 上排是女性,下排是男性。


顺便说一下,幼体激素是导致许多昆虫(包括社交昆虫)生长的原因。 最有可能的是, 在蜜蜂的发育过程中,他们确定谁应该成为女王,以及谁成为工人。

因此,在热力学上,基因是很久以前成立的。 而且,它们可以使人体的熵低到足以使女王生活20年的事实,但不对工人使用这种技能,这一事实仅意味着基因根本无利可图,而且理论上也不可行。

而且,基因数十年来一直保持着低的熵。 我们只是帮助他们进行这场致命战斗的工具。 只有“致命!” 死亡几乎完全落在我们身上,也就是说,我们的死亡使基因永生。 我不认识你,但我对这种情况感到厌倦。 我没有从事神风敢死队的复制者。 因此,我认为迫切需要尽一切可能摆脱基因的束缚,并使我们的人格摆脱生物学的束缚。 获取基因!

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412425/


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